CN114537612A - 一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置及方法，其装置包括：监测模块、集光束模块、疲劳检测模块以及预警模块；监测模块用于在预设时刻获得船舶驾驶室的实时监测数据，并根据实时监测数据生成指示信号；集光束模块用于根据指示信号生成第一模式的集光束，提示值班船员到达指定站位；疲劳检测模块用于检测值班船员是否在阈值时间段内到达指定站位；预警模块用于当值班船员未在阈值时间段内到达指定站位时，生成预警信号；疲劳检测模块还用于检测到达指定站位的值班船员是否处于疲劳状态；预警模块还用于当值班船员处于疲劳状态时，生成预警信号。本发明提高了船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置的启闭可控性，并可有效消除疲劳感。
Description
技术领域
本发明涉及疲劳检测技术领域，具体涉及一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置及方法。
背景技术
随着航运业的快速发展，由值班船员疲劳所导致的船舶事故数量也在不断上升。为了减少值班船员疲劳所导致的船舶事故，现有技术中提出了船载乔楼(驾驶台)航行值班报警系统(BNWAS)。该系统是一套配备在海船上较为成熟的疲劳检测系统。该系统是通过设定休眠时间，启动倒计时达时限后报警(专门显示和声响报警)，以提醒值班人员在岗尽职。
BNWAS系统的提示复位报警功能通常设为三级。休眠时间第一级，3～12分钟；值班人员须在系统计时时限(3～12分钟)到点时，通过操作驾驶室的任何一个一级复位报警单元的复位按钮，或由“红外运动感应单元”监测人员活动来实现。当休眠期结束，一级复位报警单元的指示灯闪烁，产生视觉提示。如果15秒后，系统没有复位，一级复位报警单元将在驾驶室产生声光报警，此时复位操作，系统将解除所有报警并开始下一个休眠期(重新开始计时)。二级、三级报警单元以此类推，不同之处在于报警范围扩大至船长室、大副、二副等房间以及船上其他公共场所。
现有技术中的BNWAS系统存在一下技术问题：一、系统启动后，最长12分钟内必须人工复位一次，因此值班驾驶人员一天总共需按复位键40次以上；二、系统无法根据驾驶室人员数量以及船舶航行状态自主启动与关闭；三、复位装置需要人员手动按压，无法让值班船员产生较大肢体活动，导致无法有效消除值班船员的疲劳感。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置及系统，用以解决现有技术中存在的按动复位键的次数过多、系统无法实现自主启动和关闭以及无法有效消除值班船员的疲劳感的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，包括：监测模块、集光束模块、疲劳检测模块以及预警模块；
所述监测模块用于在预设时刻获得所述船舶驾驶室的实时监测数据，并根据所述实时监测数据生成指示信号；
所述集光束模块用于根据所述指示信号生成第一模式的集光束，提示值班船员到达指定站位；
所述疲劳检测模块用于检测所述值班船员是否在阈值时间段内到达所述指定站位；
所述预警模块用于当所述值班船员未在所述阈值时间段内到达所述指定站位时，生成预警信号；
所述疲劳检测模块还用于检测到达所述指定站位的所述值班船员是否处于疲劳状态；
所述预警模块还用于当所述值班船员处于疲劳状态时，生成所述预警信号。
在一些可能的实现方式中，所述阈值时间段包括第一阈值时间段和大于所述第一阈值时间段的第二阈值时间段，所述预警信号包括指示灯信号、震动信号、蜂鸣信号以及第二模式的集光束；所述预警模块包括第一预警单元以及第二预警单元；
所述第一预警单元用于当所述值班船员未在所述第一阈值时间段内达到所述指定站位时，同时生成所述指示灯信号和所述震动信号；
所述第二预警单元用于当所述值班船员未在所述第二阈值时间段内到达所述指定站位或所述值班船员处于所述疲劳状态时，同时生成所述指示灯信号、所述震动信号、所述蜂鸣信号以及所述第二模式的集光束。
在一些可能的实现方式中，所述预警模块还包括第一信号消除单元以及第二信号消除单元；
所述第一信号消除单元用于当所述值班船员在所述指定站位站立的时间大于第一站立时长时，消除所述指示灯信号、所述震动信号、所述蜂鸣信号以及所述第二模式的集光束；
所述第二信号消除单元用于当所述值班船员在所述指定站位站立的时间大于第二站立时长时，消除所述第一模式的集光束；
其中，所述第二站立时长大于所述第一站立时长。
在一些可能的实现方式中，所述集光束模块包括集光束发射器以及透镜；
所述集光束发射器用于发射集光束；
所述透镜用于将所述集光束划分为第一子集光束和第二子集光束；
其中，所述第一子集光束用于生成所述第一模式的激光束和/或所述第二模式的激光束；所述第二子集光束用于检测达到所述指定站位的所述值班船员是否处于疲劳状态。
在一些可能的实现方式中，所述第一子集光束包括多个第一次子集光束，所述多个第一次集光束用于形成所述指定站位。
在一些可能的实现方式中，所述疲劳状态包括第一疲劳状态和第二疲劳状态；所述疲劳检测模块包括重心疲劳检测单元以及激光测距疲劳检测单元；
所述重心疲劳检测单元用于获取所述值班船员在预设时长内的重心偏移轨迹是否大于阈值轨迹，若所述重心偏移轨迹大于所述阈值轨迹，则所述值班船员处于所述第一疲劳状态；
所述激光测距疲劳检测单元用于基于所述第二子集光束获取所述值班船员在所述预设时长内的晃动幅度是否大于阈值幅度，若所述晃动幅度大于所述阈值幅度，则所述值班船员处于第一疲劳状态；
所述预警模块用于当值班船员处于所述第一疲劳状态，和/或所述第二疲劳状态时，生成所述预警信号，且所述预警信号持续预设预警时长。
在一些可能的实现方式中，所述重心疲劳检测单元包括地毯本体以及阵列分布的多个压力传感器，所述地毯本体包括沿靠近地面方向依次设置的面料层、弹性材料层以及底层，所述弹性材料层和所述底层形成一容置空间，所述多个压力传感器设置于所述容置空间内，所述压力传感器用于获得所述值班船员的重心偏移轨迹。
在一些可能的实现方式中，所述船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置还包括定时模块，所述定时模块用于设置所述预设时刻。
在一些可能的实现方式中，所述船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置还包括时刻修改模块，所述时刻修改模块用于当所述值班船员处于疲劳状态时，修改所述预设时刻。
另一发明，本发明还提供了一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测方法，包括：
在预设时刻获得所述船舶驾驶室的实时监测数据，并根据所述实时监测数据生成指示信号；
根据所述指示信号生成第一模式的集光束，提示值班船员到达指定站位；
检测所述值班船员是否在阈值时间段内到达所述指定站位；
当所述值班船员未在所述阈值时间段内到达所述指定站位时，生成预警信号；
检测到达所述指定站位的所述值班船员是否处于疲劳状态；
当所述值班船员处于疲劳状态时，生成所述预警信号。
采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，通过设置监测模块在预设时刻获得船舶驾驶室的实时监测数据，根据实时监测数据生成指示信号，即：在预设时刻通过集光束模块根据指示信号生成第一模式的激光束，提示值班船员到达指定站位，而无需在值班船员的整个值班期间都进行按键复位，降低了船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置的启动次数。其次，通过设置监测模块根据实时监测数据生成指示信号，集光束模块根据指示信号生成第一模式的激光束，提高了船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置的启闭可控性。进一步地，本发明通过检测值班船员是否到达指定站位实现疲劳检测，可使值班船员走动，产生较大的肢体活动，有效消除疲劳感，提高船舶行驶的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置的一个实施例结构示意图；
图2为本发明提供的重心疲劳检测单元的一个实施例结构示意图；
图3为本发明提供的重心疲劳检测单元的监测结果示意图；
图4为本发明提供的船舶驾驶台值班船员疲劳检测方法的实施例流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如：A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明提供了一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置及方法，以下分别进行说明。
图1为本发明提供的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置的一个实施例结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10包括：监测模块100、集光束模块200、疲劳检测模块300以及预警模块400；
监测模块100用于在预设时刻获得船舶驾驶室的实时监测数据，并根据实时监测数据生成指示信号；
集光束模块200用于根据指示信号生成第一模式的集光束，提示值班船员到达指定站位；
疲劳检测模块300用于检测值班船员是否在阈值时间段内到达指定站位；
预警模块400用于当值班船员未在阈值时间段内到达指定站位时，生成预警信号；
疲劳检测模块300还用于检测到达指定站位的值班船员是否处于疲劳状态；
预警模块400还用于当值班船员处于疲劳状态时，生成预警信号。
与现有技术相比，本发明实施例提供的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10，通过设置监测模块100在预设时刻获得船舶驾驶室的实时监测数据，根据实时监测数据生成指示信号，即：在预设时刻通过集光束模块根据指示信号生成第一模式的激光束，提示值班船员到达指定站位，而无需在值班船员的整个值班期间都进行按键复位，降低了船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10的启动次数。其次，通过设置监测模块100根据实时监测数据生成指示信号，集光束模块200根据指示信号生成第一模式的激光束，提高了船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10的启闭可控性。进一步地，本发明实施例通过检测值班船员是否到达指定站位实现疲劳检测，可使值班船员走动，产生较大的肢体活动，有效消除疲劳感，提高船舶行驶的安全性。
在本发明的一些实施例中，集光束指的是将多个激光束汇聚在一起的光束。
由于当船舶驾驶室内无值班人员时，启动船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10是无效的，在本发明的一些实施例中，实时监测数据包括船舶驾驶室内的人员数量。
通过设置实时监测数据包括船舶驾驶室内的人员数量，可避免船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10的无效启动。
在本发明的具体实施例中，监测模块100为摄像头监测模块。
在本发明的一些实施例中，第一模式的集光束为常亮的集光束。
考虑到一方面人眼视网膜对不同色光的响应不一致，对绿光更为敏感，即：绿色光更容易引起值班船员的感知注意，另一方面，绿光对人眼的舒适度很高，当眼睛进行对焦时，绿色物体的对焦会在视网膜之前，睫状肌和晶状体会相对呈现放松状态，具有缓解疲劳的作用。因此，在本发明的一些实施例中，集光束为绿色集光束。
本发明实施例通过设置绿色集光束在对值班船员形成视觉刺激的同时可缓解疲劳。
需要说明的是：为了避免当非值班船员的其他物体到达指定站位时，船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10判定为是值班船员到达指定站位，导致出现安全风险，在本发明的一些实施例中，疲劳检测模块300还用于判断是否是值班船员到达指定站位。
具体地：疲劳检测模块300用于检测到达指定站位的物体的重量是否处于设定阈值范围内，若是的话，则物体为值班船员，若否的话，则物体不是值班船员。
其中，由于我国船员的体重平均值为72.9kg，最大与最小差13.7kg，因此，设定阈值为65-80kg。
在本发明的一些实施例中，指定站位设置于驾驶舱内舵轮的正中下方，借指定地点指挥人员走动提神同时提醒人员在当前位置注意观察环境情况。
这是由于：根据驾驶台布置实践，结合对船舶公司的走访调研，研究认为夜间值班船员最佳站位点设置在驾驶台中部操舵轮右侧靠近右侧座位的区域，范围设置为前后左右各0.5m的范围。由于值班人员在值班期间需经常性走动以观察各仪器所反映当前安全状态，同时时刻注意船舶方位走向等变化，作为处于舱内中心位的操舵轮，将本发明实施例中的指定站位置于该处，既满足值班人员最频繁站位情况，又利于值班人员自舱内其他区域迅速到位。同时，此站位最适于值班人员观察周边环境状况，间接提醒人员站定后进一步确定当前是否存在安全隐患。基于以上统计研究，本发明实施例选定舵轮下方附近区域为指定站位。
在本发明的一些实施例中，阈值时间段包括第一阈值时间段和大于第一阈值时间段的第二阈值时间段，预警信号包括指示灯信号、震动信号、蜂鸣信号以及第二模式的集光束；则如图1所示，预警模块400包括第一预警单元410以及第二预警单元420；
第一预警单元410用于当值班船员未在第一阈值时间段内达到指定站位时，同时生成指示灯信号和震动信号；
第二预警单元420用于当值班船员未在第二阈值时间段内到达指定站位或值班船员处于疲劳状态时，同时生成指示灯信号、震动信号、蜂鸣信号以及第二模式的集光束。
本发明实施例根据值班船员未到达指定站位的时间不同成成不同的预警信号，可进一步有效的对值班船员进行提醒，并消除疲劳感。
在一个具体的实施例中，第一阈值时间段为30秒，第二阈值时间段为三分钟。第二模式的集光束为以一定频率进行闪烁的集光束。
由于将常亮的集光束变换为以一定频率进行闪烁的集光束，具有改变驾驶室环境的能力，从而可吸引值班船员的注意力，并且以一定频率进行闪烁的集光束还可减轻值班船员的疲劳状态。
其中，第二模式的集光束可以是以3秒一次的频率闪烁。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，预警模块400还包括第一信号消除单元430以及第二信号消除单元440；
第一信号消除单元430用于当值班船员在指定站位站立的时间大于第一站立时长时，消除指示灯信号、震动信号、蜂鸣信号以及第二模式的集光束；
第二信号消除单元440用于当值班船员在指定站位站立的时间大于第二站立时长时，消除第一模式的集光束；
其中，第二站立时长大于第一站立时长。
在一个具体地实施例中，第一站立时长为10秒，第二站立时长为30秒。
应当理解的是：如图1所示，预警模块400还包括并联设置的蜂鸣器450、指示灯460和振动器470，通过分别控制蜂鸣器450、指示灯460和振动器470对应生成或消除蜂鸣信号、指示灯信号和震动信号。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，集光束模块200包括集光束发射器210以及透镜220；
集光束发射器210用于发射集光束；
透镜220用于将集光束划分为第一子集光束和第二子集光束；
其中，第一子集光束用于生成第一模式的激光束和/或第二模式的激光束；第二子集光束用于检测达到指定站位的值班船员是否处于疲劳状态。
具体地，第一子集光束包括多个第一次子集光束，多个第一次集光束用于形成指定站位。
在本发明的一个具体实施例中，第一子集光束包括4个第一次子集光束，4个次子集光束形成矩形的指定站位。
在本发明的一些实施例中，疲劳状态包括第一疲劳状态和第二疲劳状态，如图1所示，疲劳检测模块300包括重心疲劳检测单元310以及激光测距疲劳检测单元320；
重心疲劳检测单元310用于获取值班船员在预设时长内的重心偏移轨迹是否大于阈值轨迹，若重心偏移轨迹大于阈值轨迹，则值班船员处于第一疲劳状态；
激光测距疲劳检测单元320用于基于第二子集光束获取值班船员在预设时长内的晃动幅度是否大于阈值幅度，若晃动幅度大于阈值幅度，则值班船员处于第一疲劳状态；
预警模块400用于当值班船员处于第一疲劳状态，和/或第二疲劳状态时，生成预警信号，且预警信号持续预设预警时长。
本发明实施例通过设置当预警模块400在值班船员处于第一疲劳状态，和/或第二疲劳状态时，生成预警信号，且预警信号持续预设预警时长，可帮助值班船员脱离精神疲劳状态，提醒值班船员以防止危险事故的发生。
为了提高预警信号的生成精度，在本发明的一些实施例中，预警模块400用于当值班船员处于第一疲劳状态，且处于第二疲劳状态时，生成预警信号。
具体地，预设时长为30秒；持续预设预警时长为10秒。
其中，本发明实施例中的激光测距疲劳检测单元320的原理为：利用第二子集光束测得测角与测距，获取被测的值班船员的坐标，结合提前输入的驾驶室的空间坐标构成数据图，对数据进行分析处理后得到对应位置人体姿态信息。其次，获取值班船员未处于疲劳状态时在相应位置以相应姿势测得的动态平衡测距结果，从而设定阈值幅度反应值班船员的状态。值班船员在疲劳状态时,各个感觉系统，包括视觉、本体觉、前庭系统受到不同程度的影响,维持身体的静态平衡也变得困难，晃动幅度增加,稳定性降低，人体当前不能维持一定的平衡状态，此时，获得值班船员在三十秒内的晃动幅度超出阈值幅度，即可判定值班船员处于第二疲劳状态。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，重心疲劳检测单元310包括地毯本体311以及阵列分布的多个压力传感器312，地毯本体311包括沿靠近地面方向依次设置的面料层3111、弹性材料层3112以及底层3113，弹性材料层3112和底层3113形成一容置空间3114，多个压力传感器312设置于容置空间3114内，压力传感器312用于获得值班船员的重心偏移轨迹。
通过重心疲劳检测单元310确定值班船员处于第一疲劳状态的原理为：当人体处于精神疲劳状态时，不太将会出现明显变化，站立时的中心会发生明显偏移活动。同时，疲劳状态下的机能下降会导致脚印面积、单支撑时间等发生变化。即：重心不稳是人体疲劳的一大特征，如图3所示，重心疲劳检测单元310依托压力传感器312建立坐标，收集重心移动轨迹，如图3中的左侧足部重心轨迹所示，未处于疲劳状态的重心偏移轨迹围绕站定中心，呈现一定规律且包络面积小。依次为依据，如图3中的右侧足部重心轨迹所示，包络面积大，当其重心偏移轨迹大于阈值轨迹时，则判定值班船员处于第一疲劳状态。
需要说明的是：为了避免当值班船员站立在地毯本体311上发生滑动，造成值班船员的人身威胁，在本发明的一些实施例中，底层3113与地面接触的面上均布有防滑凸起。通过设置防滑凸起，可保证值班船员的安全。
为了进一步在减少船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10启动次数的同时确定检测准确性，在本发明的一些实施例中，如图1所示，船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10还包括定时模块500，定时模块500用于设置预设时刻。
由于值班船员的疲劳最易出现在凌晨2点(2AM)和凌晨6点(6AM)，因此，在0AM-3AM时间范围内以及在5AM-7AM时间范围内，当船舶驾驶室有值班船员时，每20分钟生成一次指示信号，而在其他时间段中，当船舶驾驶室有值班船员时，每30分钟生成一次指示信号。
应当理解的是：还可根据实际情况对上述预设时刻进行调整，在此不做具体赘述。
为了帮助值班船员消除疲劳状态，在本发明的一些实施例中，如图1所示，船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10还包括时刻修改模块600，时刻修改模块600用于当值班船员处于疲劳状态时，修改预设时刻。
具体地：当值班船员处于疲劳状态时，下一次生成指示信号的时间与当前生成指示信号之间的时间间隔为20分钟，循环直至下次值班船员不处于疲劳状态，则恢复定时模块500的初始设置。
本发明实施例通过设置当值班船员处于疲劳状态时，通过时刻修改模块600修改下一次生成指示信号的时间，缩短生成指示信号的时间，以帮助值班船员消除疲劳状态，提高船舶行驶的安全性。
在本发明的一些实施例中，为了实现船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10的持续可用，如图1所示，船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10还包括电源模块700，电源模块700用于为集光束模块200，和/获疲劳检测模块300，和/或预警模块400供电。
具体地，如图1所示，电源模块700包括依次电连接的充电口710、开关720和蓄电池730，当蓄电池730的电量与总电量的比值大于20％时，开关720断开，当蓄电池730的电量与总电量的比值小于或等于20％时，开关720连通，通过充电口710为蓄电池730充电。
为了避免充电口710、开关720和蓄电池730由于外界振动或人为碰触断开，在本发明的一些实施例中，充电口710、开关720和蓄电池730之间的连接线外部还套设有金属定型软管，提高连接的可靠性。
在本发明的一些实施例中，预设时刻、阈值时间段等时间值均可通过可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)进行控制。
且同理，可编程逻辑控制器与各单元之间的连接线外也套设有金属定型软管。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10还包括光敏元件800，光敏元件800与多个第一次子集光束对应设置，且光敏元件800设置在地毯本体311的四个角，疲劳检测模块300用于当光敏元件800接收到第一次子集光束的照射时，开始判断值班船员是否处于疲劳状态。
通过设置光敏元件800，可提高疲劳检测模块300判断值班船员是否处于疲劳状态的可控性。
另一方面，本发明实施例还提供了一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测方法，适用于上述任意实施例中的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置10，如图4所示，船舶驾驶台值班船员疲劳检测方法包括：
S401、在预设时刻获得船舶驾驶室的实时监测数据，并根据实时监测数据生成指示信号；
S402、根据指示信号生成第一模式的集光束，提示值班船员到达指定站位；
S403、检测值班船员是否在阈值时间段内到达指定站位；
S404、当值班船员未在阈值时间段内到达指定站位时，生成预警信号；
S405、检测到达指定站位的值班船员是否处于疲劳状态；
S406、当值班船员处于疲劳状态时，生成预警信号。
上述实施例提供的船舶驾驶台值班船员疲劳检测方法可实现上述船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置实施例中描述的技术方案，上述步骤具体实现的原理可参见上述船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置实施例中的相应内容，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上对本发明所提供的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，包括：监测模块、集光束模块、疲劳检测模块以及预警模块；
所述监测模块用于在预设时刻获得所述船舶驾驶室的实时监测数据，并根据所述实时监测数据生成指示信号；
所述集光束模块用于根据所述指示信号生成第一模式的集光束，提示值班船员到达指定站位；
所述疲劳检测模块用于检测所述值班船员是否在阈值时间段内到达所述指定站位；
所述预警模块用于当所述值班船员未在所述阈值时间段内到达所述指定站位时，生成预警信号；
所述疲劳检测模块还用于检测到达所述指定站位的所述值班船员是否处于疲劳状态；
所述预警模块还用于当所述值班船员处于疲劳状态时，生成所述预警信号。
2.根据权利要求1所述的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，所述阈值时间段包括第一阈值时间段和大于所述第一阈值时间段的第二阈值时间段，所述预警信号包括指示灯信号、震动信号、蜂鸣信号以及第二模式的集光束；所述预警模块包括第一预警单元以及第二预警单元；
所述第一预警单元用于当所述值班船员未在所述第一阈值时间段内达到所述指定站位时，同时生成所述指示灯信号和所述震动信号；
所述第二预警单元用于当所述值班船员未在所述第二阈值时间段内到达所述指定站位或所述值班船员处于所述疲劳状态时，同时生成所述指示灯信号、所述震动信号、所述蜂鸣信号以及所述第二模式的集光束。
3.根据权利要求2所述的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，所述预警模块还包括第一信号消除单元以及第二信号消除单元；
所述第一信号消除单元用于当所述值班船员在所述指定站位站立的时间大于第一站立时长时，消除所述指示灯信号、所述震动信号、所述蜂鸣信号以及所述第二模式的集光束；
所述第二信号消除单元用于当所述值班船员在所述指定站位站立的时间大于第二站立时长时，消除所述第一模式的集光束；
其中，所述第二站立时长大于所述第一站立时长。
4.根据权利要求2所述的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，所述集光束模块包括集光束发射器以及透镜；
所述集光束发射器用于发射集光束；
所述透镜用于将所述集光束划分为第一子集光束和第二子集光束；
其中，所述第一子集光束用于生成所述第一模式的激光束和/或所述第二模式的激光束；所述第二子集光束用于检测达到所述指定站位的所述值班船员是否处于疲劳状态。
5.根据权利要求4所述的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，所述第一子集光束包括多个第一次子集光束，所述多个第一次集光束用于形成所述指定站位。
6.根据权利要求4所述的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，所述疲劳状态包括第一疲劳状态和第二疲劳状态；所述疲劳检测模块包括重心疲劳检测单元以及激光测距疲劳检测单元；
所述重心疲劳检测单元用于获取所述值班船员在预设时长内的重心偏移轨迹是否大于阈值轨迹，若所述重心偏移轨迹大于所述阈值轨迹，则所述值班船员处于所述第一疲劳状态；
所述激光测距疲劳检测单元用于基于所述第二子集光束获取所述值班船员在所述预设时长内的晃动幅度是否大于阈值幅度，若所述晃动幅度大于所述阈值幅度，则所述值班船员处于第一疲劳状态；
所述预警模块用于当值班船员处于所述第一疲劳状态，和/或所述第二疲劳状态时，生成所述预警信号，且所述预警信号持续预设预警时长。
7.根据权利要求6所述的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，所述重心疲劳检测单元包括地毯本体以及阵列分布的多个压力传感器，所述地毯本体包括沿靠近地面方向依次设置的面料层、弹性材料层以及底层，所述弹性材料层和所述底层形成一容置空间，所述多个压力传感器设置于所述容置空间内，所述压力传感器用于获得所述值班船员的重心偏移轨迹。
8.根据权利要求1所述的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，所述船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置还包括定时模块，所述定时模块用于设置所述预设时刻。
9.根据权利要求8所述的船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置，其特征在于，所述船舶驾驶台值班船员疲劳检测装置还包括时刻修改模块，所述时刻修改模块用于当所述值班船员处于疲劳状态时，修改所述预设时刻。
10.一种船舶驾驶台值班船员疲劳检测方法，其特征在于，包括：
在预设时刻获得所述船舶驾驶室的实时监测数据，并根据所述实时监测数据生成指示信号；
根据所述指示信号生成第一模式的集光束，提示值班船员到达指定站位；
检测所述值班船员是否在阈值时间段内到达所述指定站位；
当所述值班船员未在所述阈值时间段内到达所述指定站位时，生成预警信号；
检测到达所述指定站位的所述值班船员是否处于疲劳状态；
当所述值班船员处于疲劳状态时，生成所述预警信号。
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